長花柱野生蕎麥模式圖和原生境圖
野生蕎麥?zhǔn)鞘裁??它和蕎麥有什么聯(lián)系?
據(jù)中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所研究員周美亮介紹,蕎麥屬植物起源于中國,目前報(bào)道有21個(gè)種,其中栽培種甜蕎和苦蕎已從中國傳播至世界各地,其余主要分布在我國四川、云南、西藏等西南高海拔地勢險(xiǎn)峻山區(qū)及金沙江流域。
野生蕎麥資源富含豐富的基因資源,對栽培蕎麥的育種改良具有重要的促進(jìn)作用。20世紀(jì)90年代,日本京都大學(xué)蕎麥種質(zhì)資源學(xué)家大西近江教授在中國西南地區(qū)連續(xù)發(fā)現(xiàn)報(bào)道蕎麥屬7個(gè)新種,其中發(fā)現(xiàn)的齊蕊野蕎麥由于是等花柱自交親和類型花,被國際上廣泛用于栽培甜蕎的育種改良,對甜蕎產(chǎn)量和品質(zhì)育種起到了極大的促進(jìn)作用。
為什么命名為“長花柱野生蕎麥”?有何特別之處?
近年來,周美亮帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)連續(xù)多年對我國西部多個(gè)省份開展野生蕎麥資源搜集和調(diào)查工作,累計(jì)行程達(dá)5萬余公里,總計(jì)收集20余個(gè)種1069份野生蕎麥種及栽培種野生類型材料,并采集了第一手的圖片和標(biāo)本資料,摸清了我國野生蕎麥資源分布的范圍和豐度。長花柱野生蕎麥就是這個(gè)過程中在四川省涼山彝族自治州會(huì)理縣境內(nèi)發(fā)現(xiàn)的一個(gè)蕎麥屬新種。
該種于野外發(fā)現(xiàn)時(shí),其植株上的花全部為長花柱類型花(雌蕊顯著長于雄蕊),未發(fā)現(xiàn)有短花柱花。2018—2020年間,在北京和四川成都、涼山三個(gè)試驗(yàn)場分別進(jìn)行嚴(yán)格單株隔離,觀察其授粉和結(jié)實(shí)情況,表明是完全自花授粉,結(jié)實(shí)情況正常。對后代的植株形態(tài)和花進(jìn)行觀察,其形態(tài)特征與野外生長完全一致,遺傳性狀十分穩(wěn)定。根據(jù)其形態(tài)特征,故此命名為蕎麥屬第22個(gè)種長花柱野生蕎麥。
長花柱野生蕎麥花和種子的形態(tài)
迄今為止,蕎麥屬植物所有種類的花以2種類型為主,一種為二型花(花柱異長),為異花授粉自交不親和;另一種類型為同型花(花柱等長),為自花授粉自交親和。目前的21個(gè)種中有13個(gè)是二型花,8個(gè)是同型花。本次發(fā)現(xiàn)的長花柱野生蕎麥?zhǔn)钱愋突ㄖ形ㄒ坏膯涡突ㄊw麥種,即僅有長花柱(短雄蕊)型花,且自交親和,打破了傳統(tǒng)上對蕎麥屬花型的認(rèn)知。該種的發(fā)現(xiàn)為蕎麥產(chǎn)量育種和蕎麥屬起源馴化提供了重要的材料基礎(chǔ),也為植物花型進(jìn)化和自交親和性研究提供了重要的基因資源。
相關(guān)研究成果發(fā)表在國際知名植物分類學(xué)期刊《Phytotaxa》上。該論文以作物科學(xué)研究所副研究員張凱旋為第一作者,周美亮和四川旅游學(xué)院教授唐宇為通訊作者。研究得到國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃和歐盟地平線2020項(xiàng)目、第三次全國農(nóng)作物種質(zhì)資源普查與收集行動(dòng)項(xiàng)目等資助。
中國種業(yè)